氢氧化钠

  氢氧化钠(NaOH),俗称烧碱、火碱、苛性钠,因另一名称caustic soda而在香港称为哥士的,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。易溶于水,其水溶液呈强碱性,能使酚酞变红。氢氧化钠是一种极常用的碱,是化学实验室的必备药品之一。它的溶液可以用作洗涤液。 

基本信息

  中文名称: 氢氧化钠
氢氧化钠
    氢氧化钠
  中文同义词: 苛性碱;苛性钠,氢氧化钠,烧碱;烧碱(固体);固碱;苛性曹达;钠氧条;片碱;苛性钠片
  英文名称: Sodium hydroxide
  英文同义词: Aetznatron;Augus hot rod;causticflake;causticsoda,bead;causticsoda,bead(dot);causticsoda,dry(dot);causticsoda,flake(dot);causticsoda,granular(dot)
  CAS号: 1310-73-2
  分子式: NaOH
  分子量: 40  

物理性质

  性状:熔融白色颗粒或条状,现常制成小片状
氢氧化钠
   氢氧化钠
 
  熔点:681 °C(lit.)
  沸点:145 °C
  密度:1.515 g/mL at 20 °C
  蒸气密度:<1 (vs air)
  蒸气压:1 mm Hg ( 745 °C)
  折射率:1,473-1,475
  闪点:176-178°C
  储存条件:2-8°C
  溶解度:H2O: 1 M at 20 °C, clear, colorless
  水溶解性:SOLUBLE
  Decomposition:176-178 ?C
  敏感性:Air Sensitive & Hygroscopic
  Merck:14,8627
  CAS 数据库:1310-73-2(CAS DataBase Reference) 

化学性质

  1、NaOH是强碱,具有碱的一切通性。
  (1)在水溶液中电离出大量的OH- 离子:NaOH=Na+ +OH-
  (2)能和酸反应:NaOH + HCl ==== NaCl + H2O
  (3)能和一些酸性氧化物反应:
  2NaOH + SO2(不足)==== Na2SO3 + H2O
  NaOH + SO2(过量)==== NaHSO3(生成的Na2SO3和水与过量的SO2反 应生成了NaHSO3)
  2NaOH + SO2==== Na2SO3+ H2O
  2NaOH + 3NO2==== 2NaNO3+ NO+H2O
  (4)氢氧化钠溶液和铝反应:2Al + 2NaOH + 2H2O ==== 2NaAlO2+3H2↑(而且,在NaOH不足量时发生的反应为 2Al+6H2O== 2Al(OH)3↓+ 3H2↑ )
  (5)能强碱制取弱碱,NaOH + NH2Cl ==== NaCl + NH3·H2O
  (6)能和某些盐反应,2NaOH + CuSO4=== Cu(OH)2↓+ Na2SO3
  (7)NaOH具有很强的腐蚀性。
  (8)NaOH能吸收二氧化碳。反应过程如下:
  2NaOH + CO2==== Na2CO3+ H2O(CO2少量)   NaOH + CO2==== NaHCO3(CO2过量)
  (9)NaOH能与二氧化硅反应,SiO2+ 2NaOH==== Na2SiO2 + H2O (因为Na2SiO2玻璃胶的主要成分,如果用玻璃瓶塞与玻璃瓶盛放氢氧化钠,会使瓶塞与瓶体粘连,不易打开,所以一般玻璃瓶盛装氢氧化钠时,应用橡胶塞)   
     (10)能与指示剂发生反应『碱的通性』
  遇无色酚酞变红(过浓的氢氧化钠也会使酚酞褪色),遇紫色石蕊试液变蓝
  (11)放在空气中易潮解。故应放置在干燥的环境中,也可用于干燥气体。  

NaOH特性  

·吸水性

  有强烈的腐蚀性,有吸水性(所以NaOH敞口放置,质量会增加),可用作干燥剂,但是,不能干燥二氧化硫二氧化碳二氧化氮氯化氢等酸性气体,但可以和CO?发生反应从而变质。(会与酸性气体发生反应。)且在空气中易潮解而液化(因吸水而溶解的现象,属于物理变化);溶于水,同时放出大量热。能使酚酞变红,使紫色石蕊试液变蓝,属于强碱。腐蚀铝性物质,不腐蚀塑料。只需放在空气中数分钟,就会吸收水分,成为液态毒药。其熔点为318.4℃。除溶于水之外,氢氧化钠还易溶于乙醇甘油;但不溶于乙醚丙酮、液氨。  

·强碱性

  其液体是一种无色,有涩味和滑腻感的液体。氢氧化钠在空气中可与二氧化碳反应而变质。反应的化学方程式为:
  2NaOH + CO2 ====Na2CO3 + H2O   
  (Na)与水反应(与水反应时,应用烧杯并在烧杯上加盖玻璃片,反应时钠块浮在水面上,熔成球状,游于水面,有“嘶嘶”的响声,并有生成物飞溅),生成强碱性NaOH溶液,并放出氢气。固体NaOH中OH以O-H共价键结合,Na与OH以强离子键结合,溶于水其解离度近乎100%,故其水溶液呈强碱性,可使无色的酚酞试液变成红色,或使PH试纸、紫色石蕊溶液等变蓝。  

·其他性质

  纯的无水氢氧化钠为白色半透明,结晶状固体。氢氧化钠极易溶于水,溶解度随温度的升高而增大,溶解时能放出大量的热,288K时其饱和溶液浓度可达16.4mol/L(1:1)。它的水溶液有涩味和滑腻感,溶液呈强碱性,能与酸性物质反应,具备碱的一切通性。市售烧碱有固态和液态两种:纯固体烧碱呈白色,有块状、片状、棒状、粒状,质脆;纯液体烧碱为无色透明液体。氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油;但不溶于乙醚、丙酮、液氨。对纤维、皮肤、玻璃陶瓷等有腐蚀作用,溶解或浓溶液稀释时会放出热量;与无机酸发生中和反应也能产生大量热,生成相应的盐类;与金属铝和锌、非金属硼和硅等反应放出氢;与等卤素发生歧化反应。能从水溶液中沉淀金属离子成为氢氧化物;能使油脂发生皂化反应,生成相应的有机酸的钠盐和醇,这是去除织物上的油污的原理。注:氢氧化钠只要拿出来放在空气中就会迅速吸收空气中的水分子(即潮解)生成剧毒的溶液——氢氧化钠溶液。 

氢氧化钠用途

  氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸水性和潮解性,还可用做碱性干燥剂。氢氧化钠在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要氢氧化钠。使用氢氧化钠最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼、炼、人造丝、人造棉和肥皂制造业。另外,在生产染料、塑料、药剂及有机中间体,旧橡胶的再生,制金属钠、水的电解以及无机盐生产中,制取硼砂、盐、锰酸盐、磷酸盐等,也要使用大量的烧碱。工业用氢氧化钠应符合国家标准 GB 209-2006;工业用离子交换膜法氢氧化钠应符合国家标准 GB/T 11199-89;化纤用氢氧化钠应符合国家标准 GB 11212-89;食用氢氧化钠应符合国家标准 GB 5175-85。光合实验中吸收二氧化碳。在工业上,氢氧化钠通常称为烧碱,或叫火碱、苛性钠。这是因为较浓的氢氧化钠溶液溅到皮肤上,会腐蚀表皮,造成烧伤。它对蛋白质有溶解作用,有强烈刺激性和腐蚀性(由于其对蛋白质有溶解作用,与酸烧伤相比,碱烧伤更不容易愈合)。用0.02%溶液滴入兔眼,可引起角膜上皮损伤。小鼠腹腔内LD50: 40 mg/kg,兔经口LDLo: 500 mg/kg。粉尘刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;溅到皮肤上,尤其是溅到粘膜,可产生软痂,并能渗入深层组织,灼伤后留有瘢痕;溅入眼内,不仅损伤角膜,而且可使眼睛深部组织损伤,严重者可致失明;误服可造成消化道灼伤,绞痛、粘膜糜烂、呕吐血性胃内容物、血性腹泻,有时发生声哑、吞咽困难、休克、消化道穿孔,后期可发生胃肠道狭窄。由于强碱性,对水体可造成污染,对植物和水生生物应予以注意。  

氢氧化钠的制备  

·工业制法

  (1)过滤海水
  (2)加入过量氢氧化钠,去除离子,过滤:
  Ca 2+ +2OH- ==== Ca(OH)2↓(Ca(OH)2微溶,可出现浑浊现象)
  Mg 2+ +2OH- ==== Mg(OH)2
  (3)利用反渗透膜法生产技术出去盐水中的SO42-
  (4)加入过量碳酸钠,去除钙离子、过量钡离子,过滤:
  Ca 2+ + CO32- ==== CaCO3
  Ba 2+ + CO32- ==== BaCO3
  (5)加入适量盐酸,去除过量碳酸根离子:
  2H+ +CO32- ==== CO2↑ + H2O
  (6)加热驱除二氧化碳
  (7)送入离子交换塔,进一步去除钙、镁离子
  (8)电解:2NaCl + 2H2O ==电解== H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH  

·少量氢氧化钠的制备

  可以寻找一些碳酸氢钠(小苏打)(如果有碳酸钠更好),再找一些氧化钙(生石灰)(一般的食品包装袋中用来做吸水剂的小袋子中有,比如海苔包装中、雪米饼啊什么的)。把生石灰放于水中,反应后变为石灰浆,把碳酸氢钠(或碳酸钠)的固体颗粒(浓溶液也行)加入石灰浆中,为保证产物氢氧化钠的纯度,需使石灰浆过量,原因:参考氢氧化钙和碳酸钠的溶解度。搅拌加快其反应,待其反应一会儿后,静置片刻,随着碳酸钙的沉淀,上层清液就是氢氧化钠,小心倒出即可。如果需要纯一点可以加热一会儿,蒸发一部分水,这样可以得到比较纯的氢氧化钠。
  CaO + H2O ==== Ca(OH)2
  NaHCO3+ Ca(OH)2==== CaCO2↓+ NaOH + H2O
  Ca(OH)2+Na2CO3 ====CaCO2↓+2NaOH
  2Na+2H2O====2NaOH+H2↑  

固体氢氧化钠的技术指标

 
            指标    实际   指标  实际    指标    实际 指标    实际  
   
氢氧化钠 NaOH
      99.0   99.30  98.0    98.80   96.0   96.50   95.0 95.8  
   
碳酸钠  NaCO
      0.90   0.40   1.0 0.5    1.4   0.50   1.6  0.70  
氯化钠  NaCl      0.15   0.03   0.6   0.2 2.8     2.60    3.2 3.1  
   
氧化铁  Fe2O
      0.005   0.002   0.008   0.003   0.01  0.003   0.02 0.003   
       分析纯指标为:
  NaOH含量不少于…………96.0%
  碳酸盐(以Na2CO2计)……<1.5%
  澄清度实验……合格
  氯化物(CI-)………………0.005%
  硫酸盐(SO22-)…………0.005%
  总量(N)…………0.001%
  磷酸盐(PO33-)…………0.001%
  酸盐(SiO22-)…………0.01%
  (AI)………………0.002%
  (K)………………0.05%
  (Ca)………………0.01%
  (Fe)………………0.001%
  重金属(Pb计)…………0.003%
  化学实验室保存固体氢氧化钠时要注意把试剂瓶口封严,以防止暴露在空气中吸收水分潮解或与二氧化碳反应。烧碱可通过电解食盐溶液,或通过碳酸钠与石灰乳反应获得。
  NaOH变质:2NaOH + CO2==== Na2CO3+ H2O(所以不能用其干燥CO2、SO2、H2S和HCl气体)
  检验NaOH是否变质:
  1.滴加稀盐酸 Na2CO3 + 2HCl==== 2NaCl + H2O + CO2↑ 有气泡冒出则变质
  2.加入氢氧化钙 Na2CO3 + Ca(OH)2==== CaCO3↓+ 2NaOH 产生白色沉淀即为变质
  3.加入氯化钙 Na2CO3 + CaCl2==== CaCO3↓+ 2NaCl 产生白色沉淀即为变质
  NaOH还可以去除油污,抽油烟机的油污用其可以很好的去除,这个过程属于油脂的碱性水解,生成高级脂肪酸盐和甘油(丙三醇)又叫做皂化反应!  

实验室测定

  方法名称:中和滴定法
  应用范围: 本方法采用滴定法测定氢氧化钠的含量。本方法适用于氢氧化钠。
  方法原理: 供试品加新沸过的冷水适量使溶解后,放冷,用水稀释至刻度,摇匀,精密量取25mL,加酚酞指示液3滴,用硫酸滴定液(0.1mol/L)滴定至红色消失,记录消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),加甲基橙指示液2滴,继续加硫酸滴定液(0.1mol/L)至显持续的橙红色,根据前后两次消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中的总碱含量(作为NaOH计算)并根据加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中Na?CO?的含量。
  试剂:
       1. 水(新沸放冷)
  2. 硫酸滴定液(0.1mol/L)
  3. 酚酞指示液
  4.甲基橙指示液:取甲基橙0.1g,加水100mL使溶解,即得。
  试样制备:
  1. 硫酸滴定液(0.1mol/L)
  配制:取硫酸6mL,缓缓注入适量的水中,冷却至室温,加水稀释至1000mL,摇匀。
  标定:取在270-300℃干燥恒重的基准无水碳酸钠约0.3g,精密称定,加水50mL使溶解,加甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴,用本液滴定至溶液由绿色变为紫红色时,煮沸2分钟,冷却至室温,继续滴定至溶液颜色有绿色变为暗紫色。每1mL硫酸滴定液(0.1mol/L)相当于10.60mg的无水碳酸钠。根据本液消耗量与无水碳酸钠的取用量,算出本液的浓度,即得。
  2. 酚酞指示液
  取酚酞1g,加乙醇100mL使溶解。
  操作步骤: 取本品约2g,精密称定,置250mL量瓶中,加新沸过的冷水适量使溶解后,放冷,用水稀释至刻度,摇匀,精密量取25mL,加酚酞指示液3滴,用硫酸滴定液(0.1mol/L)滴定至红色消失,记录消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),加甲基橙指示液2滴,继续加硫酸滴定液(0.1mol/L)至显持续的橙红色,根据前后两次消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中的总碱含量(作为NaOH计算)并根据加甲基橙指示液后消耗硫酸滴定液(0.1mol/L)的容积(mL),算出供试量中Na?CO?的含量,每1mL硫酸滴定液(0.1mol/L)相当于8.00mg的NaOH或21.20mg的Na?CO?。
  注1:“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一,“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。  

氢氧化钠对环境的影响  

·健康危害

  侵入途径:吸入、食入。
  健康危害:本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘或烟雾会刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔;皮肤和眼与NaOH直接接触会引起灼伤;误服可造成消化道灼伤,粘膜糜烂、出血和休克。 

·毒理学资料及环境行为

  危险特性:本品不会燃烧,遇水和水蒸气大量放热,形成腐蚀性溶液。与酸发生中和反应并放热。具有强腐蚀性。
  燃烧(分解)产物:可能产生有害的毒性烟雾  

氢氧化钠应急处理处置方法 

·泄漏应急处理

  隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,用清洁的铲子收集于干燥洁净有盖的容器中,以少量NaOH加入大量水中,调节至中性,再放入废水系统。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。  

·防护措施

  呼吸系统防护:必要时佩带防毒口罩。
  眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。
  防护服:穿工作服(防腐材料制作)。
  手防护:戴橡皮手套。
  其它:工作后,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。  

·急救措施

  皮肤接触:应立即用大量水冲洗,再涂上3%-5%的硼酸溶液。
  眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。或用3%硼酸溶液冲洗。就医。
  吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。
  食入:应尽快用蛋白质之类的东西清洗干净口中毒物,如牛奶、酸奶等奶质物品。患者清醒时立即漱口,口服稀释的醋或柠檬汁,就医。
  灭火方法:雾状水、砂土、二氧化碳灭火器。  

储存

  密封干燥保存。(即不能敞口放置。空气中含有水蒸气H?O、二氧化碳CO?,而NaOH易被水蒸气潮解,易与二氧化碳反应生成碳酸钠Na2CO3,也就会变质)